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本文回顾了国内外岩盐溶腔利用以及相关方面研究的发展和现状,分析了岩盐溶腔用于存储的优势,指出了岩盐溶腔利用的重要战略意义和我国在岩盐溶腔利用以及相关方面的研究与世界先进水平的差距。随着我国经济的迅速发展,对能源的需求和环境问题的关心亦与日俱增。考虑到岩盐溶腔用于存储能源性产品和有害废弃物的优势,处于军事、经济的战略性发展考虑,我们必须有地下岩盐溶腔利用研究的紧迫感,充分认识其重要性。 地下岩盐溶腔中储存暂时性的或永久性的产品,关键的技术就是要求所建造的溶腔具有相当长的时间保持稳定性。而建造一个稳定的岩盐溶腔,除了要求在水溶过程中控制形状的发展之外,还需要在选址的时候充分考虑不同地质条件对溶腔扩展的影响。采用数值模拟预测一定地质条件下溶腔的三维扩展可以为用于存储的岩盐溶腔的建造提供参考。 有鉴于此,本文对不同地质条件下岩盐溶腔的三维扩展进行了初步的研究,建立了相关的数学模型,利用实验结果验证了模型的准确性,并进行了一系列相关的数值模拟。模拟溶腔扩展的基本思路如下:首先需要得到岩盐溶腔内卤水的浓度分布:根据浓度,求解岩盐的溶解速度;最后,计算溶腔随时间的三维扩展。对在此基础上建立的数学模型进行数值模拟,编制完成了扩展模拟程序。此外,基于OpenGL在C++ Builder环境下开发完成了岩盐溶腔的三维显示程序,其中包括溶腔扩展过程中的动态显示,以便于对溶腔形状有一个直观的认识和初步的判断。 从初步研究的结果来看,在给定的地质条件下与实验测量值吻合得相当好,从而在一定意义上证明三维数学模型以及相应的数值模拟是成功的。